近年來(lái),由于快速發(fā)展的通訊技術(shù)以及持續(xù)增長(zhǎng)的通信業(yè)務(wù),短缺的頻譜資源已經(jīng)很難滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景,在這樣的背景下,具有螺旋狀相位波前的軌道角動(dòng)量電磁波由于潛在的信道復(fù)用能力逐漸引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。利用攜帶不同模式的OAM波束之間的正交性,可以在確定頻率上對(duì)OAM波束進(jìn)行調(diào)制,實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的同時(shí)傳輸,從而提高系統(tǒng)的頻譜利用率和信道容量,為無(wú)線電頻帶擁塞問(wèn)題提供一種新的解決方案。軌道角動(dòng)量天線是發(fā)射和接收OAM電磁波不可或缺的裝置,其中,具有平面結(jié)構(gòu)的OAM天線能很好地與通信系統(tǒng)中其他模塊集成,也適用于批量生產(chǎn),能滿足集成化和小型化的要求。本文將經(jīng)典的天線理論與現(xiàn)有的OAM天線技術(shù)結(jié)合,提出了3種平面結(jié)構(gòu)的OAM天線,進(jìn)一步提高了軌道角動(dòng)量天線設(shè)計(jì)上的自由度以及應(yīng)用中的靈活性。首先闡述了軌道角動(dòng)量相關(guān)理論,對(duì)無(wú)線電領(lǐng)域OAM波束的主要產(chǎn)生方式進(jìn)行了介紹和總結(jié),為平面結(jié)構(gòu)的OAM天線設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。針對(duì)傳統(tǒng)OAM天線模式單一的問(wèn)題,提出了基于平面等角螺旋的OAM天線。通過(guò)對(duì)提出的天線結(jié)構(gòu)設(shè)置等幅、不同的連續(xù)相差饋電,可以實(shí)現(xiàn)在不改變天線結(jié)構(gòu)的前提下,能在5.8GHz處利用平面四臂以及六臂等角螺... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同模式的OAM波束

?繾涌萍即笱У腦ingyuLei等人提出一種單層的具有400°寬相位覆蓋的反射陣列單元[15]，并能實(shí)現(xiàn)較好的極化隔離，利用該單元設(shè)計(jì)的反射陣列能在32GHz頻率處產(chǎn)生l1的OAM波束。2017年，清華大學(xué)的ChangjiangDeng等人提出一種基于均勻圓形陣列的渦旋電磁波發(fā)射和測(cè)量動(dòng)態(tài)配置方案[16]，通過(guò)數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)OAM模態(tài)的調(diào)控。2018年，西安電子科技大學(xué)的LeKang等人提出一種基于均勻圓形陣列的模式可重構(gòu)天線[17]，通過(guò)應(yīng)用一組參考相位簡(jiǎn)化了陣列的饋電方案，并利用提出的輻射器和饋電網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了可重構(gòu)性所需的激勵(lì)相位，其結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。圖1-2模式可重構(gòu)OAM圓形陣列1.3本文的研究?jī)?nèi)容通過(guò)對(duì)射頻域OAM研究進(jìn)展的分析，并對(duì)比現(xiàn)有的OAM波束產(chǎn)生方法，可以看出，對(duì)于螺旋相位板、反射以及透射型超表面等結(jié)構(gòu)，都存在體積較大，不利于集成化、小型化，且OAM模式單一的問(wèn)題，改變相應(yīng)的模式需要改變對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不利于模式復(fù)用。而圓形陣列以及諧振腔結(jié)構(gòu)，雖然能以低剖面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但在實(shí)現(xiàn)多模輻射時(shí)，也存在饋電系統(tǒng)復(fù)雜等問(wèn)題。針對(duì)現(xiàn)有的軌道角動(dòng)量天線設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，本文將對(duì)提出的平面OAM天線進(jìn)行輸入特性以及輻射特性方面的研究和探討，具體內(nèi)容如下：（1）基于傳統(tǒng)的平面四臂等角螺旋天線設(shè)計(jì)完成了一款工作于5.8GHz頻率的新型多模平面OAM天線，以實(shí)現(xiàn)在不改變天線結(jié)構(gòu)的前提下，通過(guò)不同的饋電

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6第二章軌道角動(dòng)量理論及產(chǎn)生方式2.1軌道角動(dòng)量理論基礎(chǔ)軌道角動(dòng)量相關(guān)概念自光學(xué)領(lǐng)域提出，而后發(fā)展到電磁學(xué)中又提出電磁渦旋的概念，角動(dòng)量也是經(jīng)典力學(xué)和量子力學(xué)中的基本物理量。經(jīng)典電磁學(xué)中指出，電磁場(chǎng)作為一種特殊物質(zhì)，具有能量和動(dòng)量，而能量又可以進(jìn)一步分為電場(chǎng)以及磁場(chǎng)能量，動(dòng)量分為線性動(dòng)量和角動(dòng)量。角動(dòng)量可以根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式分為自旋和軌道兩部分，即自旋角動(dòng)量（Spinangularmomentum，SAM）和軌道角動(dòng)量，其中，SAM與電磁波在傳播過(guò)程中場(chǎng)的極化狀態(tài)有關(guān)，而OAM與場(chǎng)的相位以及波前有關(guān)。如果將電磁波攜帶的角動(dòng)量用J

本文編號(hào)：3368040